解三角

一、正弦定理

\frac{a}{sinA} = \frac{b}{sinB} = \frac{c}{sinC} = 2R

常见变形:

1. a:b:c = sinA:sinB:sinC

2. 边化角: a = 2RsinA ,b = 2RsinB ,c = 2RsinC

3. 角化边: sinA = \frac{a}{2R},sinB = \frac{b}{2R},sinC = \frac{c}{2R}

4. \frac{a}{sinA} = \frac{b}{sinB} = \frac{c}{sinC}= 2R = \frac{a + b + c}{sinA + sinB + sinC}

小技巧

1. 分式上下次数相同(边或sin角)

\frac{acosA}{b} \Rightarrow\frac{sinAcosA}{sinB}

\frac{asinA + bsinB - csinC}{asinB} \Rightarrow \frac{a^2 + b^2 - c^2}{ab}

2. 等式左右两边次数相同(边或sin角)

acosB + bcosA = asinC \Rightarrow sinAcosB + sinBcosA = sinAsinC

(asinA + bsinB - csinC) = asinB \Rightarrow (a^2 + b^2 - c^2) = ab

eg.

1.在锐角△ABC中,角A,B所对的边长分别为a,b,若2asinB=\sqrt{3}b,则角A等于(\quad )

2.在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c, 若sinA^2 + sinB^2 - sinC^2 = \sqrt{3}sinAsinC,则角B等于(\quad )

3.在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c, 若B = 2A,a=1,b=\sqrt{3},则角c等于(\quad )

二、余弦定理

a^2 = \color{green}{b^2 + c^2 - 2bccosA}

b^2 = \color{green}{a^2 + c^2 - 2accosB}

c^2 = \color{green}{a^2 + b^2 - 2abcosC}

常见变形:

(1)变形1:

cosA = \color{green}{\frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}},cosB = \color{green}{\frac{a^2 + c^2 - b^2}{2ac}},cosC = \color{green}{\frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab}}

(2)变形2:

b^2 + c^2 - a^2 = 2bccosA,a^2 + c^2 - b^2 = 2accosB,a^2 + b^2 - c^2 =2abcosC

三、三角形解的个数

(1)已知三角形两角和任意一边,求其他的边和角,此时有唯一解,三角形被唯一确定
(2)已知三角形的两边和其中一边对角,求其他的边和角,此时可能出现无解、一解、两解的情况,三角形不能唯一确定

① \quad 若sinB = \frac{bsinA}{a} > 1, 则三角形无解;
②\quad若sinB = \frac{bsinA}{a} = 1, 则三角形有唯一解;
③\quad若sinB = \frac{bsinA}{a} < 1, 则三角形有一解或两个解;

0<sinB<1时,由三角函数图像,可得B有两个解,一个为锐角,一个为钝角,此时需要根据“大边对大角”“三角形内角和”来判断B的大小

四、判断三角形的形状

(1) 转化为角的三角函数(值)来判断:

①若cosA=0,则A=90°,△ABC为直角三角形
②若cosA<0,则A为钝角,△ABC为钝角三角形
③若cosA>0,且cosB>0,且cosC>0,△ABC为锐角三角形
【注意】一般根据“大边对大角”原则,只需判断最大角的余弦值即可

(2) 转化为三角形的边来判断:

① a2+b2=c2 或 a2+c2=b2 或 b2+c2=a2,则△ABC为直角三角形
② a2+b2<c2 或 a2+c2<b2 或 b2+c2<a2,则△ABC为钝角三角形
③ a2+b2>c2 且 a2+c2>b2 且 b2+c2>a2,则△ABC为锐角三角形

五、面积公式

(1) \color{green}{S_{△ABC}=\frac{1}{2}ab sin C= \frac{1}{2}ac sin B= \frac{1}{2} bc sinA}
(2) S_{△ABC}=\frac{1}{3}(a+b+c)r,其中r为三角形内切圆半径
(3)S_{△ABC}=\frac{abc}{4R},其中R为三角形外接圆半径
(4)S_{△ABC}=2R^2 sinAsinBsinC,其中R为三角形外接圆半径
(5)S_{△ABC}=\sqrt{p*(p-a)*(p-b)*(p-c)},其中p=\frac{(a+b+c)}{2}

小技巧:三角形三角关系

A+B+C=\pi
sin(B +C)=sin A, cos(B+ C)=-cos A, tan(B+C)=-tanA

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